2018年秋高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 4 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1.doc

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第二章　4 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題) 1．如圖所示，一輛正以8m/s速度沿直線行駛的汽車，突然以1m/s2的加速度加速行駛，則汽車加速行駛了18m時(shí)的速度為(　C　) A．8m/s B．12m/s C．10m/s D．14m/s 解析：由v2－v＝2ax和v0＝8m/s、a＝1m/s2，x＝18m可求出：v＝10m/s，故C正確。 2．(浙江寧波諾丁漢大學(xué)附中2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)汽車的加速性能是反映汽車性能的重要標(biāo)志。下表是測(cè)量三種型號(hào)的載重汽車加速性能時(shí)所采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由表中的數(shù)據(jù)可以斷定(　B　) 汽車型號(hào) 初速度v0/(kmh－1) 末速度vt/(kmh－1) 通過(guò)位移x/m A型號(hào)4噸載重汽車 13 29 357 B型號(hào)4噸載重汽車 13 29 273 C型號(hào)4噸載重汽車 13 29 315 A．A型號(hào)車的加速性能最好 B．B型號(hào)車的加速性能最好 C．C型號(hào)車的加速性能最好 D．三種型號(hào)車的加速性能相同 解析：根據(jù)速度位移關(guān)系公式v－v＝2ax得：a＝，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，B型號(hào)的加速度最大，加速性能最好，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。 3．一小車從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(如圖所示)，若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為v，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為2v，則AB ∶BC等于(　C　) A．1︰1 B．1︰2 C．1︰3 D．1︰4 解析：畫出運(yùn)動(dòng)示意圖， 由v2－v＝2ax得： xAB＝，xBC＝，xAB：xBC＝1：3。 4．滑雪者以某一初速度沖上斜面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)(如圖)，到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度為零。已知滑雪者通過(guò)斜面中點(diǎn)時(shí)的速度為v，則滑雪者在前一半路程中的平均速度大小為 (　A　) A．v B．(＋1)v C．v D．v 解析：由題意知：v＝2aL ① v2＝2a ② ＝ ③ 由①②③解得＝v，所以A項(xiàng)正確。 5．(河北省唐山一中2017～2018學(xué)年高一上學(xué)期期中)兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛。t＝0時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)線處，此時(shí)比賽開始。它們?cè)谒拇伪荣愔械膙－t圖如圖所示。哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中，兩輛賽車在出發(fā)后可能再次相遇(　AC　) 解析：在速度—時(shí)間圖象里，圖象與橫軸所圍成的面積表示物體發(fā)生的位移。從A圖中可以看出，當(dāng)t＝20s時(shí)，兩圖象面積相等，此時(shí)一輛賽車追上另一輛，A正確；B圖中a的面積始終小于b的面積，所以不可能追上，B錯(cuò)誤；C圖象也是在t＝20s時(shí)，兩圖象面積相等，此時(shí)一輛賽車追上另一輛，C正確；D圖象中a的面積始終小于b的面積，所以不可能追上，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 6．2011年7月23日20時(shí)27分，在溫州南站附近，動(dòng)車組D301次車正以180km/h運(yùn)行，在它前面不遠(yuǎn)處的D3115次車由于雷電影響正緩慢(計(jì)算時(shí)可認(rèn)為速度為零)向前運(yùn)動(dòng)。由于后車(D301)并未收到調(diào)試室減速的指令，直到距離前車(D3115)相距約1km時(shí)才發(fā)現(xiàn)前車正在緩慢運(yùn)行，D301司機(jī)雖全力剎車，仍以90km/h的速度撞上D3115，造成重大傷亡事故，如圖所示。求動(dòng)車D301剎車的加速度大小和從D301剎車到撞上D3115的時(shí)間(保留兩位有效數(shù)字)。 答案：－0.94m/s2　27s 解析：(1)a＝＝m/s2＝－0.94m/s2，加速度大小為0.94m/s2 (2)t＝＝s＝27s 7．一隧道限速36km/h。一列火車長(zhǎng)100m，以72km/h的速度行駛，駛至距隧道50m處開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，以不高于限速的速度勻速通過(guò)隧道。若隧道長(zhǎng)200m。求： (1)火車做勻減速運(yùn)動(dòng)的最小加速度； (2)火車全部通過(guò)隧道的最短時(shí)間。 答案：(1)－3m/s2　(2)30s 解析：(1)72km/h＝20m/s　36km/h＝10m/s 當(dāng)火車頭到達(dá)隧道口時(shí)速度為36km/h時(shí)，加速度最小，設(shè)為a 由v2－v＝2ax 得　a＝＝m/s2＝－3m/s2 (2)火車以36km/h的速度通過(guò)隧道，所需時(shí)間最短 火車通過(guò)隧道的位移為x′ ＝100m＋200m＝300m 由x′＝vt　得 t＝＝s＝30s 能力提升 一、選擇題(單選題) 1．(黑龍江省雙鴨山一中2017～2018學(xué)年高一上學(xué)期期中)一顆子彈沿水平直線垂直穿過(guò)緊挨在一起的三塊木板后速度剛好為零，設(shè)子彈運(yùn)動(dòng)的加速度大小恒定，則下列說(shuō)法正確的是(　D　) A．若子彈穿過(guò)每塊木板時(shí)間相等，則三木板厚度之比為1∶2∶3 B．若子彈穿過(guò)每塊木板時(shí)間相等，則三木板厚度之比為3∶2∶1 C．若三塊木板厚度相等，則子彈穿過(guò)木板時(shí)間之比為1∶1∶1 D．若三塊木板厚度相等，則子彈穿過(guò)木板時(shí)間之比為(－)∶(－1)∶1 解析：將子彈的運(yùn)動(dòng)看成沿相反方向的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則位移公式x＝at2得：若子彈穿過(guò)每塊木板時(shí)間相等，三木板厚度之比為5∶3∶1，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤。若三塊木板厚度相等，由位移公式x＝at2，通過(guò)三塊、后邊兩塊、最后一塊的時(shí)間之比為∶∶1，則子彈穿過(guò)木板時(shí)間之比為(－)∶(－1)∶1，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。 2．列車長(zhǎng)為l，鐵路橋長(zhǎng)為2l，列車勻加速行駛過(guò)橋，車頭過(guò)橋頭的速度為v1，車頭過(guò)橋尾時(shí)的速度為v2，則車尾過(guò)橋尾時(shí)速度為(　C　) A．3v2－v1 B．3v2＋v1 C． D． 解析：v－v＝2a2l，而v－v＝2a3l，v3＝，C正確。 3．(海南省海南中學(xué)2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)兩輛完全相同的汽車，沿水平直路一前一后勻速行駛，速度均為v0，若前車突然以恒定的加速度剎車，在前車剛停住時(shí)，后車以前車剎車的加速度開始剎車，已知前車在剎車過(guò)程中所行駛的距離為s，若要保持兩車在上述情況中不相撞，則兩車在勻速行駛時(shí)保持的距離至少應(yīng)為(　B　) A．s B．2s C．3s D．4s 解析：兩輛完全相同的汽車，剎車時(shí)加速度相同，剎車位移也相同為s，設(shè)加速度大小為a，前車剎車的時(shí)間為t＝＝，剎車的位移s＝，在此時(shí)間內(nèi)，后車做勻速運(yùn)動(dòng)，位移為x＝v0t＝，所以x＝2s，此后后車剎車，剎車位移也為s，要保持兩車在上述情況中不相撞，則兩車在勻速行駛時(shí)保持的距離至少應(yīng)為Δx＝x＋s－s＝x＝2s，故選B。 4．(江蘇省啟東中學(xué)2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期月考)如圖所示，某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s，關(guān)卡剛放行時(shí)，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2m/s2由靜止加速到2m/s，然后勻速向前，則最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是(　C　) A．關(guān)卡2 B．關(guān)卡3 C．關(guān)卡4 D．關(guān)卡5 解析：根據(jù)v＝at可得，2＝2t1，所以加速的時(shí)間為t1＝1s；加速的位移為x1＝at2＝212＝1m，到達(dá)關(guān)卡2的時(shí)間為t2＝s＝3.5s，所以可以通過(guò)關(guān)卡2繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)關(guān)卡3的時(shí)間為t3＝s＝4s，此時(shí)關(guān)卡3也是放行的，可以通過(guò)，到達(dá)關(guān)卡4的總時(shí)間為1＋3.5＋4＋4＝12.5s，關(guān)卡放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s，此時(shí)關(guān)卡4是關(guān)閉的，所以最先擋住他前進(jìn)的是關(guān)卡4，所以C正確；故選C。 5.(河北唐山一中2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)入冬以來(lái)，全國(guó)多地多次發(fā)生霧霾天氣，能見(jiàn)度不足20m。在這樣的惡劣天氣中，甲、乙兩汽車在一條平直的單行道上，乙在前、甲在后同向行駛。某時(shí)刻兩車司機(jī)同時(shí)聽到前方有事故發(fā)生的警笛提示，同時(shí)開始剎車。兩輛車剎車時(shí)的v－t圖象如圖，則(　C　) A．若兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時(shí)兩輛車的間距一定等于112.5m B．若兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時(shí)兩輛車的間距一定小于90m C．若兩車發(fā)生碰撞，則一定是在剎車后20s之內(nèi)的某時(shí)刻發(fā)生相撞 D．若兩車發(fā)生碰撞，則一定是在剎車后20s以后的某時(shí)刻發(fā)生相撞 解析：由圖可知，兩車速度相等經(jīng)歷的時(shí)間為20s，甲車的加速度a1＝＝－1m/s2，乙車的加速度a2＝＝－0.5m/s2，此時(shí)甲車的位移x甲＝v甲t＋a1t2＝2520－1400m＝300m，乙車的位移x乙＝v乙t＋a2t2＝1520－0.5400m＝200m，可知要不相撞，則兩車的距離至少Δx＝300－200m＝100m，因?yàn)閮绍嚢l(fā)生碰撞，則兩車的距離小于100m，故A、B錯(cuò)誤。因?yàn)樗俣认嗟群?，若不相撞，兩者的距離又逐漸增大，可知兩輛車一定是在剎車后的20s之內(nèi)的某時(shí)刻發(fā)生相撞的，故C正確，D錯(cuò)誤，故選C。 二、非選擇題 6．備戰(zhàn)第61屆校運(yùn)會(huì)，甲乙兩同學(xué)在直跑道上進(jìn)行4100m接力訓(xùn)練，他們?cè)诒寂軙r(shí)有相同的最大速度，最大速度為10m/s，乙從靜止開始全力奔跑需跑出25m才能達(dá)到最大速度，這一過(guò)程可看作是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來(lái)，乙在接力區(qū)伺機(jī)全力奔出。若要求乙接棒時(shí)奔跑的速度達(dá)到最大速度的80%，則 (1)按題目描述的，接力的過(guò)程甲做什么運(yùn)動(dòng)，乙又是做什么運(yùn)動(dòng)？平均速度之比是多少？ (2)乙在接力區(qū)須奔出多少距離？ (3)如果乙是傻傻站著接棒，接到棒后才從靜止開始全力奔跑，這樣會(huì)浪費(fèi)多少時(shí)間？ 答案：(1)甲勻速直線運(yùn)動(dòng)；乙勻加速直線運(yùn)動(dòng)；5︰2 (2)16m　(3)2.4s 解析：(1)由題意可知：甲以10m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙做加速度最大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 甲＝10m/s，乙＝80%m/s＝4m/s 故甲︰乙＝5︰2 (2)設(shè)乙的最大速度為v，則v2＝2ax，(0.8v)2＝2ax′。得x′＝16m (3)在接力區(qū)通過(guò)16m距離所需時(shí)間 t1＝＝s＝1.6s t2＝＝s＝4s Δt＝t2－t1＝2.4s 7．一位旅客可用三種方法從常州到蘇州旅游：第一種是乘普客汽車經(jīng)312國(guó)道到達(dá)；第二種方法是乘快客汽車經(jīng)滬寧高速公路到達(dá)；第三種方法是乘火車到達(dá)；下面是三種車的發(fā)車時(shí)刻及里程表，已知普客汽車全程平均時(shí)速為60km/h，快客汽車全程平均時(shí)速為100km/h，兩車途中均不停站，火車在中途需?？繜o(wú)錫站5min，設(shè)火車進(jìn)站和出站都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是2400km/h2，途中勻速行駛，速率為120km/h，若現(xiàn)在時(shí)刻是上午8點(diǎn)05分，這位旅客想早點(diǎn)到達(dá)蘇州，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明他該選擇乘什么車？(沒(méi)有計(jì)算過(guò)程不得分) 普客汽車 快客汽車 火車 里程/km 75 80 72 班次 7：20 8：20 10：30 14：30 … 8：00 8：40 9：20 10：55 … 8：00 8：33 9：00 9：43 … 答案：他應(yīng)該選擇乘坐火車 解析：(1)乘普客汽車：t1＝＝h＝75min； 乘普客 8：20發(fā)車；9：35到達(dá) (2)乘快客汽車：t2＝＝h＝48min 乘快客8：40發(fā)車，9：28 到達(dá) (3)乘火車：t1′＝＝h＝0.05h， 火車變速運(yùn)動(dòng)總時(shí)間4t1′＝0.2h 火車變速運(yùn)動(dòng)路程s1＝4t1′＝600.2km＝12km， 火車勻速運(yùn)動(dòng)路程s2＝(72－12)km＝60km， 火車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2′＝＝h＝0.5h， 火車總時(shí)間t3＝4t1′＋t2′＋t3′＝47min 乘火車 8：33發(fā)車，9：20到達(dá) 所以他應(yīng)該選擇乘坐火車